ВОДЯНОЙ ГАЗ В КАЧЕСТВЕ СИЛОВОГО ГАЗА

Инженеръ Н.Г. Кузнецовъ, "Двигатель" № 3, 1911 г.

Водяной газ, получивший широкое распространение во многих отраслях промышленности, как в железоделательной (сварка), в стекольной (плавление) и осветительной технике (освещение города, отопление, газовая кухня), не имеет до сих пор в качестве силового привода того успеха, которого от него можно было ожидать. К сожалению, вина в этом падает не на водяной газ, а на заводы тепловых двигателей, которые его отодвинули на второй план из-за некоторых довольно значительных затруднений, связанных с применением этого газа. Благодаря этому получилось такое положение, что в тех местах, где имеются газовые заводы для освещения, нельзя соединить заводские двигатели с газовой сетью, а их приходится питать бензином, так как они не приспособлены для работы на водяном газе.

Австрийскому инженеру K. Reitmaier"у несколько лет назад удалось приноровить газовые двигатели существующих конструкций для работы на водяном газе. Но прежде, чем объяснить причину прежних неудач в этом направлении и приступить к описанию выработанного инженером Рейтмейером способа, сначала надо остановиться на свойствах водяного газа.

Последний образуется при пропускании водяного пара через слой раскаленного кокса в генераторе, подобно тому, как во всасывающем генераторе через слой раскаленного горючего пропускается смесь пара и воздуха. В данном случае проводится один только пар, причем происходит распадение последнего и образование окиси углерода.

Смесь освободившегося водорода и окиси углерода и образует водяной газ. Химическая реакция сопровождается поглощением тепла, так как разложение пара на кислород и водород для 12 кг кокса требует приблизительно 57560 калорий. Тепловая потеря, следовательно, выражается в 28970 калориях, которая возмещается периодическим перерывом газообразования (пропускания пара) и свежей задувкой генератора. На практике задувка продолжается две минуты, а газовый период - 6 минут.
Генератор водяного газа, отличающийся способностью накапливать в столбе кокса весьма большой запас тепла в период дутья имеет следующую конструкцию. Кокс лежит в генераторе, как в открытом ящике, и вдуваемый воздух проникает в него со всех сторон, образуя почти полное горение. Это достигается тем, что воздух входит только одной частью в генератор (через трубу), а другая же часть его поступает в кожух генератора, распределяется там в кольцевом канале и только после этого попадает через решетку в слой кокса, где совершается сгорание окиси углерода в углекислоту. На степень полноты сгорания указывает состав продуктов горения, выпускаемых в период дутья через отверстие в дымовую трубу: СО2 - 17,2%; СО - 5,5.%; O- 0,4%; N - остальное.

На основании данных этого анализа вычисляется количество накопленного в генераторе тепла каждыми 12 кг кокса. Получается всего 98818 калорий.

Так как продукты горения уходят с температурой в 600°С, тот они уносят с собой 21012 калорий.

Остается в генераторе 98818 - 21012 = 77806 калорий, между тем как потеря во время газообразования составляет 28970 калорий на 12 кг углерода. Эта потеря, таким образом, покрывается с избытком, что на практике выражается в весьма коротком периоде дутья (3/4 - 1 мин.) и длинном периоде газообразования (около 7 мин.).

Выходящий из генератора газ нуждается еще в очистке, так как кроме серы содержит еще золу и кремнезем. Последний отлагается в виде тонкого белого порошка на стенках генератора и трубопроводов. Этот кремнезем образуется от окисления содержащегося в золе кокса кремневодорода.

Удаление из газа твердого осадка и сероводорода безусловно необходимо. Неполная очистка газа от этих веществ ведет к тому, что цилиндры и поршни быстро теряют свою герметичность, следствием чего является потеря газа в период сжатия, уменьшение степени наполнения, а потому - уменьшение мощности двигателя. Потеря герметичности происходит, с одной стороны под влиянием разъедающего действия на стенки цилиндра и поршня серной кислоты, образующейся от сгорания в цилиндре сероводорода, а с другой стороны, порошкообразный кремнезем, смешиваясь с маслом, образует род наждака, который истирает стенки цилиндров.

Для удаления серы и кремнезема требуется в случае правильно оборудованной газовой установки два очистителя; один наполнен гидратом окиси железа для поглощения сероводорода, а другой - деревянными опилками, улавливающими частицы кремнезема. Кроме того, до поступления в очистители газ промывается в скруббере, где освобождается от золы и охлаждается. Из очистителей газ направляется в резервуар, а оттуда к двигателю. Содержимое очистителей должно обновляться через каждые 5-6 недель; кроме того необходимо производить почаще испытание газа на присутствие в нем серы и кремнезема.
Для этого служит следующий прибор. Газ подводится к нему посредством гуттаперчевой трубки и проходит через регулятор, установленный на проход 50 литров газа в час, идет далее по стеклянной трубке и сгорает в горелке, снабженной градуированным цилиндром. В стеклянной трубке имеется бумажная полоска, смоченная уксуснокислым свинцом (свинцовым сахаром). Если в газе имеется сероводород, то последний окрашивает бумажку в коричневый или черный цвет. Присутствие кремнезема в газе обнаруживается при помощи куска обыкновенного листового железа (черной жести), который держат над цилиндром; появление на черной поверхности металла белого пятна указывает на присутствие кремнекислоты. Само собой разумеется, что в случае обнаружения указанных элементов в газе, необходимо наполнить очистители свежими реагентами.
Водяному газу приписывается еще тот недостаток, что он имеет склонность давать преждевременные вспышки. При применении электрического зажигания этого, конечно, не бывает, но при зажигании трубкой этот недостаток проявляется довольно регулярно. Объясняется это высоким содержанием водорода в водяном газе, сравнительно с генераторным газом. Устраняются преждевременные вспышки укорачиванием трубки накаливания, или помещением лампы ближе к концу трубки, так как сжатая газовая смесь при этом позже доходит до раскаленной части трубки; или же помещают лампу ближе к концу трубки.
Остается еще указать тепловой коэффициент полезного действия двигателя, питаемого водяным газом, и стоимость его эксплуатации. Тепловой коэффициент полезного действия, как известно, определяется формулой:

а действительный коэффициент полезного действия выводится из теплового эквивалента Q = 624 калории на 1 л. силу, деленного на действительный расход единиц тепла.

Так как теплопроизводительная способность газа - 2500 калорий на 1 кб. метр, температура пламени - 1700°С, а температура уходящих газов около 400°С, то при расходе 900 метров газа на силу, получим: Тепловой коэффициент полученного действия равен 0,66, действительный тепловой коэффициент полезного действия равен 0,276, а действительное использование составляет 41,9 %.

Стоимость эксплуатации 100-сильной установки, доставляющей 1000 куб. метров водяного газа в день или 300000 куб. метров в год.

15 вагонов кокса по 250 марок..................3750 марок
3 вагона угля для производства пара....…….600 марок
1 мастер и помощник..................................…..1800 марок
Очистка газа...................................................…... 300 марок
Ремонт...............................................................……....200 марок
Погашение капитала и % с него (7 % с 35000 марок).......2450 марок
ИТОГО..............................................................………………9100 марок
Стоимость 1 куб. м. газа......9100/300000=3.03 пфен.
Стоимость 1 силы-час................. 3.03х0.9 = 2.727 пфен.

Городские газовые заводы в Германии взимают 10 пфенигов за 1 кубич. метр водяного газа для промышленных целей. Для тех, кто пользуется покупным газом, стоимость 1 силы-час выразится, следовательно, величиной 10х0.9=9 пфен.
В Шенеберге многие мелкие и средние предприятия питаются водяным газом, доставляемым городской центральной газовой станцией, и действие их вполне безукоризненно.

Двигатель, питающийся водяным газом, имеет, по мнению Рейтмейера, большую будущность. Путь, по которому идет развитие городского благоустройства, приведет в ближайшем будущем к слиянию газовой и электрической центральных станций в одну, двигатели которой будут питаться водяным газом и приводить в действие динамомашины. Такая станция, вырабатывая одновременно газовую и электрическую энергию для целей освещения, отопления и передачи силы, имеет на своей стороне преимущество дешевизны оборудования и эксплуатации.

(Подготовка к печати: инженер Д.А. Боев, 06-2006)

Топливо из воды – Газ Броуна Жюль Верн в своей книге “Таинственный остров” (1874) написал следующее:

«Вода разлагается на примитивные элементы водорода и кислорода, и, несомненно, превращается в электроэнергию, которая затем становится мощной и управляемой силой. Да, друзья мои, я считаю, что вода в один прекрасный день будет использована в качестве топлива».

Газ Броуна.

Это самое совершенное топливо для наших транспортных средств. Получается он из воды (то есть водорода и кислорода), так же как и чистый водород, но сгорает в ДВС так, что, в зависимости от регулировки, может отдавать кислород в атмосферу. На выхлопе получается кислород и водяной пар (как и в случае топливных баков), однако кислород здесь берется из воды, используемой для получения газа. Поэтому при сжигании газа Броуна в атмосферу поступает дополнительный кислород.

Таким образом, использование газа Броуна помогает решить очень важную для нас проблему уменьшения кислорода в окружающей среде.

С этой точки зрения газ Броуна представляет собой идеальное топливо для автомобилей будущего. Новая технология применения газа Броуна

Почему газ Броуна – как топливо, лучше чистого водорода?

В настоящее время окружающая среда испытывает серьезнейшие проблемы, и одна из них – это потеря атмосферного кислорода. Содержание его в воздухе становится таким низким, что в некоторых регионах это представляет угрозу самому существованию человека. Нормальное содержание кислорода в воздухе – 21 процент, но в некоторых регионах оно в несколько раз ниже! Так, например, в Японии в Токио оно упало до 6-7 процентов. Если содержание в воздухе кислорода достигнет 5 процентов, люди начнут умирать. В Токио на углах улиц даже установили пункты продажи кислородных подушек, чтобы в случае необходимости человек мог подышать кислородом. Если мы не примем меры, то, в конце концов, уменьшение содержания кислорода в воздухе повлияет на каждого из нас.

Получаемый электролизным способом, газ Броуна может поставлять в атмосферу кислород, в то время как другие технологии либо никак не влияют на атмосферу (как при использовании чистого водорода или топливных баков), либо загрязняют ее (как при использовании ископаемого топлива). Поэтому, мы считаем, что именно эта технология в ближайшем будущем должна быть выбрана для обеспечения топливом транспортных средств.

Газа Броуна / HHO газа = Вода разлагается на водород и кислород в электроэнергию

Газ Броуна также называют: коричневый газ / HHO газ / водяной газ / ди-гидроксид / гидроксид / зеленый газ / клейн газа / оксигидроген.

Каждый литр воды расширяется на 1866 литра горючего газа.

Рабочая модель газового генератора, Американского некомерческого университета

Оценка информации


Записи на схожие темы


Воздуха, а из воды ». А дальше больше, заменить топливо водой полностью, и дело... правда, не автомобильная, начала использовать газ Брауна, уникальные свойства которого активно... даже углекислый газ не образуется в результате горения такого топлива . И, возможно...


Которой топлива вообще не требуется, где используется только энергия падающей воды ?Да... от слова «вообще», поэтому приготовьтесь.Газ фторида урана для начала пропускают... мог удерживать внутри себя радиоактивные газы , образующиеся в процессе ядерного распада...

Что такое "Водяной газ"? Как правильно пишется данное слово. Понятие и трактовка.

Водяной газ (Watergas, Wassergas) - горючая газовая смесь, получаемая при разложении водяного пара раскаленным углем и имеющая следующий, в предельной степени чистоты, состав: по объему 50 процентов водорода и 50 процентов окиси углерода или по весу 6 процентов водорода и 94 процента окиси углерода. Обыкновенно же водяной газ не имеет этого состава; он содержит, кроме названных составных частей, некоторую примесь угольной кислоты, азота и болотного газа. Мы увидим ниже, что состав водяного газа изменяется как по способу добывания, так по горючему материалу, употребляемому для добывания газа. Факт получения горючего газа через разложение водяного пара раскаленным углем открыт был итальянским ученым, профессором Фелицием Фонтана, жившим в 1730-1805 г. Несмотря на давность этого открытия, В. газ только в последние 15-20 лет, и то преимущественно в Америке, получил большое распространение как для освещения, так и для технических целей. Прежде чем описать различные способы и аппараты, употребляемые для добывания В. газа, рассмотрим сперва его физические и химические свойства, благодаря которым он справедливо оспаривает свое преимущество перед другого рода газообразными топливами, как-то: каменноугольным и генераторным газами. Водяной пар при прохождении через раскаленные угли разлагается, при чем образуется водород, окись углерода и угольная кислота. Количество последней зависит от температуры, при которой происходит разложение. При 500° происходит полное разложение на водород и углекислоту, а при 1000-1200° на водород и окись углерода, так что процесс образования В. газа следует себе представить таким образом, что первоначально происходит образование водорода и угольной кислоты, которая затем при достаточно высокой температуре в прикосновении с углем переходит вполне в окись углерода [СО2 + С = 2CO, а вначале: С + 2Н2О = 2Н2 + СО2, следовательно в сумме: С + Н2О = H2 + СО]. Хотя в газовой смеси, составляющей В. газ, находится небольшое количество угольной кислоты и азота, но отличительные качества В. газа обусловливаются двумя главными составными частями его: водородом и окисью углерода. Поэтому при определении нагревательной способности В. газа и количества развиваемых единиц тепла (калорий) нужно иметь в виду количества тепла, развиваемого при сгорании водорода в воду и окиси углерода в угольную кислоту. Единственная затрата теплоты, которая происходит при образовании В. газа, - это на превращение воды в парообразное состояние, на что, по Науману, затрачивается около 8%, так что 92% тепловой способности употребленного для добывания водяного газа углерода содержится в В. газе. На основании этого считают, что при В. газе наивыгоднейшим способом утилизируется тепловая способность углерода. Это мнение оспаривает преимущественно Лунге, который говорит, что В. газ нужно сравнивать не со сгоранием угля в печи, а с генераторным газом, который перед его употреблением не охлажден, как принимает Науманн, до температуры окружающего воздуха, а который непосредственно из генератора поступает в то место, где он должен быть сожжен. При таких условиях генераторный газ, по мнению Лунге, представляет более выгодную утилизацию тепловой способности углерода, чем В. газ [Термохимические данные, относящиеся до В. газа, и сравнение его с другими видами газообразного и твердого топлива, будут приведены в статьях: Горючие материалы, Топливо, Термохимия и Калориметрия. - ?.]. Сравнение В. газа с другими по температурам горения показывает, что более высокую температуру горения дает В. газ. Температура горения будет: для светильного газа - 2700°; для генераторного газа - 9350°; для водяного газа - 2859°; для водорода - 2669°; для окиси углерода - 3041°. Лунге справедливо замечает, что при этом делается предположение, которое на практике не имеет места, что генераторный газ и воздух, в котором он сгорает, имеют обыкновенную температуру, между тем как на практике температура генераторного газа и воздуха обыкновенно бывает 800-1100°. Тем не менее, тепловой эффект, который производит В. газ, гораздо значительнее, чем даже нагретого до такой высокой температуры генераторного газа [тем более, что в регенеративных топках воздух, потребный для гореня газообразных видов топлива, нагревается на счет тепла, теряющегося из топки, водяной же газ дает выходящим продуктам горения высшую температуру. - ?.]. Пламя В. газа незначительно, но в нем плавится платиновая проволока, накаливается сильно магнезиальное тело, испуская яркий белый свет, чего нельзя достичь ни светильным каменноугольным газом, сжигая его в бунзеновской горелке, ни генераторным газом. Пламя В. газа сравнительно с пламенем светильного газа имеет незначительную поверхность, которая почти в 6 раз меньше поверхности пламени светильного газа при равных объемах вытекающих газов. Вследствие меньшей поверхности пламени В. газа оно охлаждается через лучеиспускание весьма незначительно. Эти свойства В. газа и делают его выгодным и удобным источником теплоты, которым техника, как увидим ниже, в последнее время воспользовалась в больших размерах. Но, с другой стороны, благодаря своему химическому составу, т. е. большому содержанию окиси углерода, В. газ встречает много затруднений для более широкого распространения и применения; хотя техника и выработала уже известные правила предосторожности при употреблении В. газа на фабриках и в мастерских, тем не менее все-таки опасения отравиться В. газом еще очень велики. Известно, что окись углерода - газ ядовитый, производящий порчу крови и припадки угара.

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Водяной газ

продукт газификации топлив, получается в газогенераторах при взаимодействии раскалённого топлива с водяным паром.

Википедия

Водяной газ

Водяно́й газ - газовая смесь, состав которой CO - 44, N - 6, CO - 5, H - 45.

Водяной газ получают продуванием водяного пара сквозь слой раскалённого угля или кокса . Реакция идёт по уравнению:

H_2O + C \rightarrow H_2 + CO

Реакция эндотермическая, идёт с поглощением тепла - 31 ккал / моль (132 кДж /моль), поэтому для поддержания температуры в газогенератор время от времени для накаливания слоя кокса пропускают воздух (или кислород), либо в водяной пар добавляют воздух или кислород.

Именно поэтому водяной газ обычно имеет не стехиометрический состав, то есть 50 об.% H + 50 об.% CO, а содержит также другие газы.

Продукты реакции имеют в 2 раза больший объём относительно объёма водяного пара. Именно на увеличение объёма затрачивается, согласно термодинамике, значительная часть внутренней энергии реакции.

Представляет интерес установка, которая может рекуперировать эту энергию. Часть энергии, в виде электроэнергии может быть потрачена на подогрев твёрдого топлива. В такой установке подогрев может производиться за счёт адиабатического сжатия водяного пара.

Если газогенераторная установка должна питать электростанцию, то её отработавшие газы могут подогревать водяной пар.

Водяно́й газ - газовая смесь, состав которой (в среднем, об. %) - 44, N 2 - 6, CO 2 - 5, H 2 - 45.

Водяной газ получают продуванием водяного пара сквозь слой раскалённого угля или кокса . Реакция идёт по уравнению:

\mathsf{H_2O + C \rightarrow H_2 + CO}

Реакция эндотермическая, идёт с поглощением тепла - 31 ккал /моль (132 кДж /моль), поэтому для поддержания температуры в газогенератор время от времени для накаливания слоя кокса пропускают воздух (или кислород), либо в водяной пар добавляют воздух или кислород.

Именно поэтому водяной газ обычно имеет не стехиометрический состав , то есть 50 об.% H 2 + 50 об.% CO, а содержит также другие газы (см. выше).

Продукты реакции имеют в 2 раза больший объём относительно объёма водяного пара. Именно на увеличение объёма затрачивается, согласно термодинамике, значительная часть внутренней энергии реакции.

Представляет интерес установка, которая может рекуперировать эту энергию (турбинная или поршневая). Часть энергии, в виде электроэнергии может быть потрачена на подогрев твёрдого топлива. В такой установке подогрев может производиться за счёт адиабатического сжатия водяного пара.

Если газогенераторная установка должна питать электростанцию, то её отработавшие газы могут подогревать водяной пар.

Применение

Водяной газ используется в качестве горючего газа (теплота сгорания 2800 ккал/м³), а также применяется в химическом синтезе - для получения синтетического топлива , смазочных масел , аммиака , метанола , высших спиртов и т. п.

См. также

Напишите отзыв о статье "Водяной газ"

Отрывок, характеризующий Водяной газ

– C"est pour me dire que je n"ai pas sur quoi manger… Je puis au contraire vous fournir de tout dans le cas meme ou vous voudriez donner des diners, [Вы хотите мне сказать, что мне не на чем есть. Напротив, могу вам служить всем, даже если бы вы захотели давать обеды.] – вспыхнув, проговорил Чичагов, каждым словом своим желавший доказать свою правоту и потому предполагавший, что и Кутузов был озабочен этим самым. Кутузов улыбнулся своей тонкой, проницательной улыбкой и, пожав плечами, отвечал: – Ce n"est que pour vous dire ce que je vous dis. [Я хочу сказать только то, что говорю.]
В Вильне Кутузов, в противность воле государя, остановил большую часть войск. Кутузов, как говорили его приближенные, необыкновенно опустился и физически ослабел в это свое пребывание в Вильне. Он неохотно занимался делами по армии, предоставляя все своим генералам и, ожидая государя, предавался рассеянной жизни.
Выехав с своей свитой – графом Толстым, князем Волконским, Аракчеевым и другими, 7 го декабря из Петербурга, государь 11 го декабря приехал в Вильну и в дорожных санях прямо подъехал к замку. У замка, несмотря на сильный мороз, стояло человек сто генералов и штабных офицеров в полной парадной форме и почетный караул Семеновского полка.
Курьер, подскакавший к замку на потной тройке, впереди государя, прокричал: «Едет!» Коновницын бросился в сени доложить Кутузову, дожидавшемуся в маленькой швейцарской комнатке.
Через минуту толстая большая фигура старика, в полной парадной форме, со всеми регалиями, покрывавшими грудь, и подтянутым шарфом брюхом, перекачиваясь, вышла на крыльцо. Кутузов надел шляпу по фронту, взял в руки перчатки и бочком, с трудом переступая вниз ступеней, сошел с них и взял в руку приготовленный для подачи государю рапорт.